• Sonuç bulunamadı

Prof. Dr. Niyazi MERİÇ

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Prof. Dr. Niyazi MERİÇ"

Copied!
43
0
0

Yükleniyor.... (view fulltext now)

Tam metin

(1)

Prof. Dr. Niyazi MERİÇ

Ankara Üniversitesi

Nükleer Bilimler Enstitüsü

(2)

Proton (pozitiv yük)

Nötron (yüksüz)

Elektron (negativ

yük)

(3)

ÇEKİRDEKTE PROTONUN SAYISI NÖTRONA EŞİTSE ATOM

GENELDE KARARLIDIR

Atom (Isotope)

Protons

Neutrons

Kararlı Karbon

6

6

Kararlı Nitrojen

7

7

Kararlı Oksijen

8

8

Karbon 14

6

8

Prof. Dr. Niyazi MERİÇ

(4)

Proton sayısı (atom numarası) değişiyor

14

6

14

7

Yarılanma süresi

5,730 yıl

(5)

234

90

238

92

234

91

4.5 milyar yıl

24.1 Gün

6.69 Saat

238

92

234

90

Z = 92

N = 146

A = 238

Z = 90

N = 144

(6)

Alfa (

) Parçalanması

(7)

Alfa (

), Beta (

), Gama (

)

(8)

DOĞAL SERİLER

(9)

RADON

GAZI

(10)

RADYASYON DOZU

1. Aktivite: Verilen bir zaman içersindeki parçalanma sayısı

Radyoaktif Çekirdek

Saniyede bir parçalanma

Becquerel

1 parçalanma / saniye

Curie

Radyoaktif Çekirdek

Saf Radyumun 1

gramının aktivitesi

Saniyede 3.7 x 10

10

Parçalanma

mCi = 10

-3

Ci

Ci = 10

-6

Ci

(11)

2. Soğurulan Doz:

vücut dokusu içersinde özel bir

noktada soğurulan radyasyon enerjisinin miktarı

Kütlesi

Maddenin

Sogurulan

Enerji

Biriken

M

E

=

D

T 1800 gr 1200 gr

Toplam doz ( 600 gr rad )

D

T

= 0.33 Rad

DT= 0.5 Rad

Gray :

Maddenin 1 kilogramına 1

joule’lük enerji veren radyasyon miktarı

Rad :

Maddenin 1 gramına 100 erglik

enerji veren radyasyon miktarı

1 rad = 100 erg/gr

1 Gy = 1 J/kg

= 100 Rad.

Prof. Dr. Niyazi MERİÇ

(12)

3. Eşdeğer Doz: Rölatif Biyolojik Etkinlik (RBE)

1800 gr 1200 gr

Toplam doz ( 600 gr rad )

Q  , , , 

H

T

= Q x D

T

•Sievert (Sv)

•rem

1 rem = 0.01 Sv

(13)
(14)

DOĞAL ( BACKGROUND) RADYASYON

1.

Yeryüzünün oluşumunda var olan

Radyoaktif kaynaklar nedeni ile oluşan

Radyasyon

2.

Uzaydan Dünyaya ulaşan kozmik Işınlar

(15)

Yeryüzünün oluşumunda var olan

Radyoaktiv kaynaklar

Çekirdek

Symbol

Yarı-Ömrü

Natural Activity

Uranyum 235

235

U

7.04 x 10

8

yr

Tüm Doğal Uranyumun 0.72%

Uranyum 238

238

U

4.47 x 10

9

yr

Tüm Doğal Uranyumların 99.2745%;

0.5 ile 4.7 ppm, kayalarda

Toryum 232

232

Th

1.41 x 10

10

yr

1.6 ile 20 ppm, kayalarda

Radyum 226

226

Ra

1.60 x 10

3

yr

0.42 pCi/g (16 Bq/kg) kireçtaşlarında ve

1.3 pCi/g (48 Bq/kg) volkanik kayalarda

Radon 222

222

Rn

3.82 days

Soy gaz; Amerikada yıllık ortalama 0.016 pCi/L

(0.6 Bq/m

3

) ile 0.75 pCi/L (28 Bq/m

3

)

Potasyum 40

40

K

1.28 x 10

9

yr

Toprak - 1-30 pCi/g (0.037-1.1 Bq/g)

Doğal Radyoaktif maddeler az da olsa insan vücudunda vardır. Bunları yediğimiz

yiyeceklerden alırız. İçerden insanın ışınlanmasına katkıda bulunan en önemli

çekirdekler ise Potasyum-40 ve Carbon-14 izotoplarıdır.

Prof. Dr. Niyazi MERİÇ 15

(16)

Yiyecekler

Her yiyecek bir miktar radyoaktiviteye sahiptir. Yiyeceklerdeki temel radyoaktivite

kaynakları potassium-40 (

40

K), radium-226 (

226

Ra) ve uranium-238 (

238

U) ‘dir.. Tabloda

yiyeceklerdeki

40

K ve

226

Ra oranları görülmektedir.

Yiyeceklerdeki Doğal Radyasyon (P

ico

Ci = 10

-12

x 3.7 x 10

10

= 0.037 Bq = 37mBq

Yiyecek

40

K

pCi/kg

226

Ra

pCi/kg

Muz

3,520

1

Fındık

5,600

1,000-7,000

Havuç

3,400

0.6-2

Patates

3,400

1-2.5

Bira

390

---Kırmızı et

3,000

0.5

Kurufasulye

4,640

2-5

İçme suyu

---

0-0.17

Prof. Dr. Niyazi MERİÇ

(17)

Yapı malzemellerindeki doğal Radyoaktivite

Her noktada radyoaktivite olduğu gibi modern yapılarda bina içinde de bir

radyoaktivite vardır. Bu malzemeler içerisinde en çok uranyum, thoryum ve

potasyum bulunmaktadır.

Material Uranium Thorium Potassium

ppm mBq/g (pCi/g) ppm mBq/g (pCi/g) % mBq/g (pCi/g)

Granit 4.7 63 (1.7) 2 8 (0.22) 4.0 1184 (32)

Zımpara Taşı 0.45 6 (0.2) 1.7 7 (0.19) 1.4 414 (11.2)

Çimento 3.4 46 (1.2) 5.1 21 (0.57) 0.8 237 (6.4)

Kireçtaşı betonu 2.3 31 (0.8) 2.1 8.5 (0.23) 0.3 89 (2.4)

Zımpara taşı betonu 0.8 11 (0.3) 2.1 8.5 (0.23) 1.3 385 (10.4)

Kuru Duvar Tahtası 1.0 14 (0.4) 3 12 (0.32) 0.3 89 (2.4)

Alçı Taşı 13.7 186 (5.0) 16.1 66 (1.78) 0.02 5.9 (0.2)

Doğal Alçı Taşı 1.1 15 (0.4) 1.8 7.4 (0.2) 0.5 148 (4)

Ağaç - - - - 11.3 3330 (90)

Kil Tuğla 8.2 111 (3) 10.8 44 (1.2) 2.3 666 (18)

Prof. Dr. Niyazi MERİÇ

(18)
(19)

İnsan yapımı çekirdekler

Çekirdek Symbol Yarı-Ömür Kaynak

Trityum 3H 12.3 yıl fissionreactörlerinden

İyot 131 131I 8.04 gün fissionrectörlerinden , tiroid hastalıkları teşhis ve tedavisinde kullanılmaktadır.

İyot 129 129I 1.57 x 107 yıl fissionreactörlerinden

Sezyum 137 137Cs 30.17yıl fissionreactörlerinden

Stronsiyum 90 90Sr 28.78yıl fission reactörlerinden

Teknesyum 99m

99mTc 6.01 saat 99Mo ürünüdür. Medikal teşhislerde önemli bir radyoektif materyaldir.

Plütonyum 239 239Pu 2.41 x 104 yıl 238U ‘in nötron bombardımanında kullanılmaktadır. ( 238U + n--> 239U--> 239Np +ß--> 239Pu+ß)

Teşhis x-ışınları(20μSv-40mSv),

Nükleer Tıp(5μSv- 1mSv),

(20)
(21)

•İnsan var olduğu süreden beri doğal radyoaktivitenin etkisi altındadır.

•Yürürken , Nefes alırken, Yiyeceklerle ve güneş sisteminden kaynaklanan radyoaktivite

insanları etkiler.

•Dünya uzay boşluğunda radyoaktif ışınımın etkisindedir. Dünya insanlarının yıllık aldıkları

radyasyon dozunun %82’si doğal kaynaklıdır.

•National Council on Radiation Protection and Measurement (NCRP 93) tarafından yapılan

çalışmalarda alınan dozun dağılımı saptanmıştır. Buna göre

Yıllık alınan radyasyon dozu:

KAYNAK (mSv/yıl)DOSE TOPLAMDAKİ

ORANI Doğal Radon 2.0 55% Kozmik 0.27 8% Topraktan 0.28 8% İç (yediklerimizden)) 0.39 11% Toplam Doğal 3 82% Yapay Medikal X ray 0.39 11% Nücleer Tıp 0.14 4% Diğer 0.1 3% Diğer DOSE (mSv/yr) TOPLAMDAKİ ORANI Mesleki <0.01 <0.3 Nükleer yakıt artıklarından <0.01 <0.03 Radyoaktif serpintilerden <0.01 <0.03 Diğer kaynaklardan <0.01 <0.03 Toplam Yapay 0.63 18% Toplam Yapay ve Doğal 3.6 100%

Prof. Dr. Niyazi MERİÇ

(22)

Alfa veya Beta parçacıklarının madde ile etkileşmesi

a) Uyarma

b) İyonlama

(23)

Gama ışınlarının madde ile etkileşmesi

a) Fotoelektrik olay

b) Compton olayı

c) Çift Oluşum

(24)

KAYNAK

(25)

Hücresel Organizasyon

(26)

Radyasyonun DNA ya Potansiyel

Zararı

1Gy lik Radyasyon dozu her hücrede 60-70 cift zincir ve 1000 tek zincir kırıkları

üretebilir. Basit tek ya da cift zincir kırıkları hücre ölümünden sorumludur.

Prof. Dr. Niyazi MERİÇ

(27)

Hücre Tamiri

Dönüşüm

Normal Onarım

Eski hale dönüş

Hatalı Onarım

Ya hiç üreme yok

Yada kontrolsuz çoğalma

Kanserli Hücre

(28)
(29)
(30)
(31)
(32)
(33)

Radyasyon Yanığı

(34)

H

2

O

H

2

O

+

e

-H

+

H

2

O

2

OH

o

HO

2

OH

-

H

o

H

2

Su

Radyasyon Sonucu Hücre

İçersindeki Suyun Ayrışması

Gelen

Radyasyon

İnsan Vücudundaki En Bol Molekül: Su

(35)

Radyasyonun Dolaylı Etkisi

Fiziksel Olay:

Radyasyonun enerjisini hücrenin atom ve moleküllerine aktararak

iyonlaşma veya uyarmanın meydana gelmesi olayıdır.

İyonlayıcı Radyasyon + H

2

O ――→ H

2

O

+

+ e

-Meydana gelen elektronlar su molekülleri ile birleşir ve H2O-iyonunu oluşturur.

H

2

O + e

-

――→ H

2

O

-•

Fiziko-Kimyasal Olay:

Fiziksel olayda ortaya çıkan birincil ürünlerin, hücre içersinde ikincil

ürün olan

serbest radikallerin

ortaya çıkmasına sebeb olması olayıdır.

Kimyasal olarak çok reaktif olan bu

serbest radikaller

hücrenin

moleküllerinde parçalanmalara yol açar.

H

2

O

+

――→ H

+

+ ●OH

H

2

O

-

――→ ● H + OH

(36)

• Kimyasal Olay:

Fiziko-kimyasal olayda ortaya çıkan

serbest radikallerin

hem kendi

aralarında hemde hücrenin daha evvel etkileşmeye girmemiş molekülleri

arasında kimyasal reaksiyonlara yol açarak biyomoleküler bozukluklara

yol açması olayıdır.

●H + ●H ――→ H

2

●H + ●OH ――→ H

2

O

●OH + ●OH ――→ H

2

O

2

• Biyolojik Olay:

Organizmada radyasyon etkisiyle oluşan olaylar sonuçta biyolojik hasarın

ortaya çıkmasına yol açar. Bu biyolojik hasar, hücrenin organizmadaki

önemine ve hasarın niteliğine göre çok az veya öldürücü olabilir. ( BH:

Biyolojik molekül )

BH + ●H ――→ B + H

2

BH + ●OH ――→ B + H

2

O

(37)

• Bu olaylarda biyolojik moleküllerde hasarın meydana gelmesi radikaller

aracılığı ile olduğundan bu etkiye

Radyasyonun dolaylı etkisi

denilir.

SERBEST RADİKAL

NEDİR?

• Kuantum kimyasına göre ancak iki elektron bir bağın yapısına

girebilir. Ayrıca iki elekronun ters dönüş doğrultusunda olması

gerekir. Yani yukarıya doğru dönen bir elektronun eşi aşağıya

doğru dönen bir elektrondur. Elektron çiftleri oldukça

kararlıdır ve insan vücudunun neredeyse tüm elektronları

elektron çifti halinde bulunur.

• Bir bağ koptuğunda elektronlar ya birlikte kalır (ikisi de bir

atoma katılır) ya da ayrılırlar (biri bir atoma, diğeri diğerine).

Eğer birlikte kalırlarsa oluşan atom bir iyon olur, eğer

ayrılırlarsa da

serbest radikaller

oluşur. Bu eşleşmemiş

elektronlar yüksek enerjilidir ve eşleşmiş elektronları ayırıp

işlerine engel olurlar. Bu işlem serbest radikalleri hem tehlikeli

hem kullanışlı yapar.

(38)

• DETERMİNİSTİK ETKİLER

• Işınlama dozunun, vücudun herhangi bir doku veya organında

fonksiyon bozukluğuna neden olacak miktarda hücre ölümü

meydana getirmesi sonucunda ortaya çıkan etkilerdir.

• Bazı kişiler aldıkları dozlardan dolayı patolojik durumlara

yaklaşmış olmakla birlikte doz eşik değere ulaşmadığından

hiçbir etki gözlenmeyecektir. Ancak o kişi tarafından alınacak

küçük bir doz bu etkinin gözlenmesi için yeterli olabilecektir.

• STOKASTİK ETKİLER

• Bir eşik değer olmaksızın radyasyon dozunun fonksiyonu

olarak ortaya çıkması olası etkilerdir.

• Bu etki rasgele ortaya çıkacak bir olaydır. Çünkü bazı kişiler

radyasyona karşı daha duyarlı olabilecekleri gibi bazı

kişilerinde genetik hassasiyetleri daha fazladır.

(39)

RADYASYON KORUNMASINA ESAS TEŞKİL EDEN

BİYOLOJİK OLAYLAR

IŞINLAMA

ETKİLER

BEDENSEL ETKİLER

Işınlanan bireylerde aşağıdaki etkilerden biri

ortaya çıkabilir

KALITSAL ETKİLER

Işınlanan bireylerde belirli bir etki

görülmediği

halde

gelecek

kuşaklarda ortaya çıkabilir

STOKASTİK

Işınlanan

toplumda

istatistiksel

sıklıkta

ortaya çıkan etkiler

DETERMİNİSTİK

Işınlanma bir eşik değeri

geçtiğinde ortaya çıkan

etkiler

STOKASTİK

Işınlanan

bireylerin

gelecek

kuşaklarında ortaya çıkması olası

etkiler

Örnek:

gen mutasyonu

Örnek: Kanser olma

Örnek: Katarakt

(40)
(41)

ICRP ‘nin Tavsiye Etdiği Bir Yıllık Doz

Limitleri

Mesleki

Halk

Tüm vücut

20 mSv

1 mSv

Göz Merceği

150 mSv

15 mSv

Cilt

500 mSv

50 mSv

El ve Ayaklar

500 mSv

1 mSv = 10

-3

Sv

(42)

RADYASYONUN DETERMİNİSTİK ETKİLERİ

Soğurulan

Doz (Sv)

Biyolojik Etkiler

0.00 – 0.25 Gözlenebilir bir hasar yok

0.25 - 0.50 Kanda hafif değişiklikler ile gecikmis etkiler olabilir.Sağlıklı kişide ciddi hasar olasılığı çok azdır.

0.50 – 1.00 Mide bulantısı ve kusma. Kanda daha sonra iyileşen değişiklikler olur.Normal yaşam süresinde kısalma olasılığı vardır.

1.00 – 2.00 24 saat içersinde bulantı ve kusma, belirtisiz bir haftadan sonra saç dökülmesi,ishal,kan tablosunda orta derecede değişiklikler görülür. Kan

yapan organlar dışında birkaç haftada iyileşme mümkündür.

2.00 – 4.00 1-2 saat içersinde mide bulantısı ve kusma, iç kanama, ağız ve boğazda ciddi enfeksiyonla birlikte kan tablosunda değişiklikler, saç dökülmesi, ishal ve hızlı lilo kaybı olup 2-6 hafta içersinde bazı ölümler. Sonuç olarak ışınlananların %50 sinde ölüm olasılığı vardır.

4.00 – 6.00 Bir saat içersinde bulantı ve kusma, 1 hafta sonunda ishal, ağız ve boğazda enfeksiyon, ateş, iç kanama, saç dökülmesi, kan tablosunda ciddi değişiklikler, hızla zayıflama ve ışınlananların %80-100 ünün 2 ay içinde ölümü, sağ

kalanların çok uzun sürede iyileşmesi.

(43)

Ankara Üniversitesi

Nükleer Bilimler Enstitüsü

http://nukbilimler.ankara.edu.tr/

Referanslar

Benzer Belgeler

Ancak, doğal gaz depolama lisansı sahibi tüzel kişilerin ortaklık yapısında herhangi bir nedenle meydana gelecek yüzde on veya daha fazla orandaki (halka açık

Günümüz Fıkıh Problemleri (Doç. Ahmet Özdemir) Dîn Hizmetlerinde Rehberlik (Dr. Eyyup Akdağ) Hitâbet ve Meslekî Uygulama (Dr. Eyyup Akdağ) Tasavvuf Tarihi Metinleri (Dr.

Laboratuvara geç gelen öğrenciler deneye alınmayacaktır.. Telafi deneyi

Kuran Okuma ve Tecvid V (Öğr. Muhammed Hayri Şahin) Peygamberler Tarihi (Doç. Mehmet Nadir Özdemir) Öğretim Tek. Birol Yıldırım). Bu kısımdaki dersler “ödev”

İnsan Hakları Evrensel Beyannamesinde bu hak ş&amp;ouml;yle ifade edilmiştir: &amp;ldquo;Her şahsın, fikir, vicdan ve din h&amp;uuml;rriyetine hakkı vardır, bu hak, din veya

MUHAMMED YIĞIT, Öztürk 07 (FERDİ)Bahçelievler I.O.. AHMET BERKAY, Gezer 08

Batuhan UÇAR 02 Tk-Ankara Ted Koleji Vak.Ö.O.. Osman ÖZÇAKAR 01 Tk-Izmir Özel

Azra Zeynep Ertunç 04 (Tk) Istanbul Özel Arel Iöo.. Eylül Alli 04 (Tk) Istanbul Özel